курсовая 21. Задание 18 на курсовую работу схемные функции и частотные характеристики линейных электрических цепей
 Скачать 83.93 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра телекоммуникаций и основ радиотехники (ТОР) ЗАДАНИЕ №18 на курсовую работу СХЕМНЫЕ ФУНКЦИИ И ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Исходные данные: Шифр Сх20Т4ОЭМ2 , К или КТ ______К________________ Параметры нагрузки ρ= ____100____Ом, ķ=___________ или m=_____0.4_____, Частотные параметры ωНmax =__________3__________, N=_______0.6_________, Нормирующие величины R0= ρ, ω0 = ωр (или ωср.) Задание Получить и исследовать входные и передаточные операторные функции. Рассчитать частотные характеристики (ЧХ) по выражениям АЧХ и ФЧХ, на основе карты нулей и полюсов и с использованием автоматизированных методов анализа цепей. Содержание расчетной части пояснительной записки: Исследование нагрузки: -предполагаемый на основе схемы характер АЧХ и ФЧХ входной и передаточной функций; -вывод операторных выражений входной и передаточной функций и их проверка по размерности, соответствия модели на крайних частотах диапазона, порядку полиномов и условиям физической реализуемости; -нормировка операторных функций; -предполагаемый характер частотных характеристик (ЧХ) на основе карты нулей и полюсов и вычисление значений ЧХ на ωн = ______0.8_________; -расчет резонансных частот и резонансных сопротивлений; -определение полосы пропускания цепи; Исследование транзистора с обобщенной нагрузкой: -вывод операторных выражений входной и передаточной функций на основе метода узловых потенциалов, проверка полученных выражений всеми возможными способами; -нормировка операторных функций. Исследование транзистора с избирательной нагрузкой: -предполагаемый характер ЧХ полной модели и определение ряда численных значений ЧХ в характерных точках (ω=0, ω=ωр. и т.д.); -получение нормированных выражений входной и передаточной функций и их проверка всеми способами; -предполагаемый характер ЧХ на основе карты нулей и полюсов и вычисление значений ЧХ на ωн =_______0.8___________; -получение выражений АЧХ и ФЧХ обеих функций на основе нормированных выражений и расчет по ним значений ЧХ на ωн=_________0.8__________; -оценка устойчивости и фазоминимальности цепи по карте нулей и полюсов; -получение АЧХ и ФЧХ входной и передаточной функций на основе автоматизированного расчета цепи и построение частотных характеристик (с указанием на них ранее вычислительных значений); -представление входного сопротивления полной цепи последовательной и параллельной моделями на одной из частот заданного диапазона (ω0 и ωωр). Перечень графического материала: -схемы нагрузки, транзистора с обобщенной нагрузкой, полной цепи; -эквивалентные модели на крайних частотах; -карты нулей и полюсов; -частотные характеристики. 5. Дата выдачи задания _________________________________________________________ Срок сдачи законченной работы ______________________________________________ Руководитель __________________________________________ подпись Задание принял к исполнению ______________________________________ дата и подпись студента СОДЕРЖАНИЕ 2 Исследование нагрузки 5 2.1 Предполагаемый характер частотной функции на основе анализа схемы 5 2.2 Предполагаемый характер АЧХ входной функции 5 3 Исследование схемы транзистора с обобщенной нагрузкой 7 3.1 Вывод операторных выражений входной и передаточной функций 7 1 Расшифровка исходных данных Модель транзистора М2 показана на рисунке 1.1.  Рисунок 1.1 – Модель биполярного транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером Параметры транзистора:  пФ  мА/В  Ом Ом  Ом N=0.6  МГц m=0.4Схема избирательного четырёхполюсника показана на рисунке 1.2.  Рисунок 1.2 – Схема избирательной нагрузки Параметры нагрузки [1]: 2 Исследование нагрузки 2.1 Предполагаемый характер частотной функции на основе анализа схемы Методика определения предполагаемого характера частотных характеристик основана на знании теории реактивных двухполюсников, знании частотных характеристик последовательного и параллельного колебательных контуров, знании фазовых соотношений в простейших RLC-цепях, а также умении анализировать цепь на крайних частотах  и  [1].2.2 Предполагаемый характер АЧХ входной функции Установим приблизительный характер АЧХ входной функции для заданной схемы, которая представлена на рисунке 2.1. Рисунок 2.1 – Схема заданной нагрузки При наличии в схеме разнотипных реактивностей удобно воспользоваться теорией реактивных двухполюсников с последующим учетом потерь [1]. На рисунке 2.2 приведены схемы и диаграммы реактивных двухполюсников для последовательного и параллельного соединения элементов L и C.   Х(0)= - (разрыв на С) Х(0)=0 (закоротка на L) Х()= + (разрыв на L) Х()=0 (закоротка на C) Всегда  >0а) б) Рисунок 2.2 – Схемы и диаграммы реактивных двухполюсников для последовательного а) и параллельного б) соединения элементов L и C При переходе от схемы нагрузки к реактивному двухполюснику сопротивления, включённые параллельно реактивным элементам, полагать равными бесконечности  [1].На рисунке 2.3 изображен реактивный двухполюсник, соответствующий заданной схеме и соответствующая ему диаграмма реактивных сопротивлений  3 Исследование схемы транзистора с обобщенной нагрузкой 3.1 Вывод операторных выражений входной и передаточной функций Эквивалентная модель транзистора М2 с обобщенной нагрузкой  показана на рисунке 3.1. Рисунок 3.1 – Эквивалентная модель транзистора с обобщенной нагрузкой Для того чтобы воспользоваться МУП подключим на вход пробный источник тока  , обозначим узлы и опишем элементы схемы проводимостями (рисунок 3.2). Рисунок 3.2 – Модель схемы для метода узловых потенциалов Из рисунка 3.2 видно, что  а,  . Запишем типовую систему для данной модели схемы: .Выразим зависимый источник тока через узловые потенциалы:  .Подставим полученное выражение в систему и приведём подобные по узловым потенциалам.  .Запишем полученную систему в матричной форме.  . |